Luz de sincrotrón para investigar un blanqueamiento dental más rápido y eficaz
Un equipo de investigación de la UAB, en colaboración con el Sincrotrón ALBA, ha estudiado los efectos secundarios de los tratamientos de blanqueamiento dental más habituales, basados en oxidación, en comparación con un nuevo tratamiento basado en reducción que ha desarrollado. El efecto blanqueador del nuevo tratamiento supone una mejora significativa en cuanto al tiempo de aplicación, eficiencia y seguridad, lo que lo convierte en un candidato prometedor para desarrollar nuevos tratamientos de blanqueamiento dental. Experimentos en la línea de luz MIRAS del ALBA han ayudado a determinar las modificaciones químicas de los minerales en el esmalte dental.
31/03/2022
El blanqueamiento dental es un tratamiento estético común a lo largo del mundo. Para obtener mejores resultados, es necesario aplicar mayores concentraciones de los agentes oxidantes y tiempos de aplicación más largos, pero esto puede derivar en un incremento de los efectos secundarios como la hipersensibilidad y daños en la pulpa dental, desmineralización de los dientes e irritación de las encías. Además, la necesidad de aplicar estos productos durante horas no es cómodo para el usuario.
Los tratamientos de blanqueamiento dental más habituales se basan en el poder de oxidación del peróxido de hidrogeno, que rompe los enlaces dobles de las moléculas que forman las machas sobre la superficie de los dientes provocando que sean incapaces de absorber luz. De este modo las moléculas se vuelven transparentes, obteniendo así una sonrisa brillante, limpia y blanca.
En un trabajo reciente del Grupo de Técnicas de Separación en Química (GTS) de la Universitat Autònoma de Barcelona en colaboración con el Sincrotrón ALBA, investigadores han utilizado incisivos bovinos como modelo in vitro para estudiar los efectos secundarios de los tratamientos blanqueadores. Compararon los tratamientos de blanqueamiento dental más habituales (basados en oxidación con peróxido de carbamida) con un nuevo tratamiento desarrollado y patentado por los autores basado en reducción con metabisulfito, que también provoca que las moléculas que forman las manchas se vuelvan incoloras. Sin embargo, el metabisulfito presenta un efecto blanqueador más rápido, lo que permite el uso de concentraciones de producto más bajas y tiempos de aplicación más cortos. Los resultados mostraron cómo el efecto blanqueador del nuevo tratamiento supone una mejora significativa en cuanto al tiempo de aplicación necesario, con la consecuente reducción de los efectos secundarios. Este hecho lo convierte en un candidato prometedor para desarrollar nuevos tratamientos de blanqueamiento dental.
“El efecto blanqueador se incrementa cuando se encapsula el metabisulfito en el interior de liposomas (vesículas hechas de lípidos), ya que favorece la difusión del agente reductor al interior del esmalte, obteniendo un blanqueamiento significativo en 3 minutos.” Señala Manuel Valiente, catedrático de Química de la UAB y director del GTS.
Además, descubrieron que el uso de los tratamientos oxidantes o reductores promueve cambios diferentes en los minerales que forman el diente. Esta información se obtuvo en la línea de luz MIRAS de ALBA, donde se llevó a cabo un escaneo químico. Es la primera vez que se utiliza luz de sincrotrón para mapear químicamente el esmalte de un incisivo bovino, y para determinar los efectos del tratamiento blanqueador a nivel de modificaciones químicas y el alcance en detalle que tienen estos efectos.
Figura. Distribución química de los carbonatos y los fosfatos en la corona media de un incisivo bovino utilizado como diente control (sección vertical).
Experimentos en la línea de luz MIRAS de ALBA
Cuando se analizan los efectos secundarios de los tratamientos blanqueadores sobre el esmalte dental, la mayoría de estudios se centran en determinar los cambios en sus propiedades mecánicas, como la dureza o rugosidad de la superficie. Sin embargo, estas técnicas no permiten obtener información sobre los cambios químicos que tienen lugar.
La espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés) es una técnica de vibración molecular que ha demostrado ser ventajosa para investigar tejidos mineralizados como los dientes, aportando información sobre la estructura química a escala molecular. La adición de un microscopio a la espectroscopia FTIR ha llevado a la posibilidad de combinar información bioquímica y espacial. Esto se conoce como escaneo químico y tiene el potencial de examinar los tejidos con resolución celular.
“La técnica de microespectrocopia de infrarrojo por transformada de Fourier basada en sincrotrón, disponible en la línea de luz MIRAS del Sincrotrón ALBA, puede proporcionar información química muy precisa en áreas pequeñas, lo que la convierte en una técnica muy apropiada para estudiar los cambios inducidos por los tratamientos de blanqueamiento dental y caracterizar el alcance de sus efectos con precisión.” Explica Ibraheem Yousef, científico responsable de la línea de luz MIRAS.
Artículo: Clara Babot-Marquillas, Maria-Jesús Sánchez-Martína, Jose Manuel Amigo, Ibraheem Yousef, Iris H.Valido, Roberto Boada, Manuel Valiente. Tooth whitening effects on dental enamel, oxidation or reduction? Comparison of physicochemical alterations in bovine enamel using Synchrotron-based Micro-FTIR. Dental Materials (2022). DOI: https://doi.org/10.1016/j.dental.2022.02.006